单军华
2017-07-12 20d1260d26b028897f3c0935c12fc35aa37b2e93
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
/*
 * Copyright 2012 ZXing authors
 *
 * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
 * you may not use this file except in compliance with the License.
 * You may obtain a copy of the License at
 *
 *      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
 *
 * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
 * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
 * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
 * See the License for the specific language governing permissions and
 * limitations under the License.
 */
 
#import "ZXBitMatrix.h"
#import "ZXByteArray.h"
#import "ZXDataMatrixBitMatrixParser.h"
#import "ZXDataMatrixVersion.h"
#import "ZXErrors.h"
 
@interface ZXDataMatrixBitMatrixParser ()
 
@property (nonatomic, strong, readonly) ZXBitMatrix *mappingBitMatrix;
@property (nonatomic, strong, readonly) ZXBitMatrix *readMappingMatrix;
 
@end
 
@implementation ZXDataMatrixBitMatrixParser
 
- (id)initWithBitMatrix:(ZXBitMatrix *)bitMatrix error:(NSError **)error {
  if (self = [super init]) {
    int dimension = bitMatrix.height;
    if (dimension < 8 || dimension > 144 || (dimension & 0x01) != 0) {
      if (error) *error = ZXFormatErrorInstance();
      return nil;
    }
    _version = [self readVersion:bitMatrix];
    if (!_version) {
      if (error) *error = ZXFormatErrorInstance();
      return nil;
    }
    _mappingBitMatrix = [self extractDataRegion:bitMatrix];
    _readMappingMatrix = [[ZXBitMatrix alloc] initWithWidth:_mappingBitMatrix.width
                                                     height:_mappingBitMatrix.height];
  }
 
  return self;
}
 
/**
 * Creates the version object based on the dimension of the original bit matrix from
 * the datamatrix code.
 *
 * See ISO 16022:2006 Table 7 - ECC 200 symbol attributes<
 *
 * @param bitMatrix Original ZXBitMatrix including alignment patterns
 * @return ZXDatamatrixVersion encapsulating the Data Matrix Code's "version"
 *  or nil if the dimensions of the mapping matrix are not valid
 *  Data Matrix dimensions.
 */
- (ZXDataMatrixVersion *)readVersion:(ZXBitMatrix *)bitMatrix {
  int numRows = bitMatrix.height;
  int numColumns = bitMatrix.width;
  return [ZXDataMatrixVersion versionForDimensions:numRows numColumns:numColumns];
}
 
- (ZXByteArray *)readCodewords {
  ZXByteArray *result = [[ZXByteArray alloc] initWithLength:self.version.totalCodewords];
  int resultOffset = 0;
 
  int row = 4;
  int column = 0;
 
  int numRows = self.mappingBitMatrix.height;
  int numColumns = self.mappingBitMatrix.width;
 
  BOOL corner1Read = NO;
  BOOL corner2Read = NO;
  BOOL corner3Read = NO;
  BOOL corner4Read = NO;
 
  do {
    if ((row == numRows) && (column == 0) && !corner1Read) {
      result.array[resultOffset++] = (int8_t) [self readCorner1:numRows numColumns:numColumns];
      row -= 2;
      column += 2;
      corner1Read = YES;
    } else if ((row == numRows - 2) && (column == 0) && ((numColumns & 0x03) != 0) && !corner2Read) {
      result.array[resultOffset++] = (int8_t) [self readCorner2:numRows numColumns:numColumns];
      row -= 2;
      column += 2;
      corner2Read = YES;
    } else if ((row == numRows + 4) && (column == 2) && ((numColumns & 0x07) == 0) && !corner3Read) {
      result.array[resultOffset++] = (int8_t) [self readCorner3:numRows numColumns:numColumns];
      row -= 2;
      column += 2;
      corner3Read = YES;
    } else if ((row == numRows - 2) && (column == 0) && ((numColumns & 0x07) == 4) && !corner4Read) {
      result.array[resultOffset++] = (int8_t) [self readCorner4:numRows numColumns:numColumns];
      row -= 2;
      column += 2;
      corner4Read = YES;
    } else {
      do {
        if ((row < numRows) && (column >= 0) && ![self.readMappingMatrix getX:column y:row]) {
          result.array[resultOffset++] = (int8_t) [self readUtah:row column:column numRows:numRows numColumns:numColumns];
        }
        row -= 2;
        column += 2;
      } while ((row >= 0) && (column < numColumns));
      row += 1;
      column += 3;
 
      do {
        if ((row >= 0) && (column < numColumns) && ![self.readMappingMatrix getX:column y:row]) {
          result.array[resultOffset++] = (int8_t) [self readUtah:row column:column numRows:numRows numColumns:numColumns];
        }
        row += 2;
        column -= 2;
      } while ((row < numRows) && (column >= 0));
      row += 3;
      column += 1;
    }
  } while ((row < numRows) || (column < numColumns));
 
  if (resultOffset != self.version.totalCodewords) {
    return nil;
  }
  return result;
}
 
/**
 * Reads a bit of the mapping matrix accounting for boundary wrapping.
 *
 * @param row Row to read in the mapping matrix
 * @param column Column to read in the mapping matrix
 * @param numRows Number of rows in the mapping matrix
 * @param numColumns Number of columns in the mapping matrix
 * @return value of the given bit in the mapping matrix
 */
- (BOOL)readModule:(int)row column:(int)column numRows:(int)numRows numColumns:(int)numColumns {
  if (row < 0) {
    row += numRows;
    column += 4 - ((numRows + 4) & 0x07);
  }
  if (column < 0) {
    column += numColumns;
    row += 4 - ((numColumns + 4) & 0x07);
  }
  [self.readMappingMatrix setX:column y:row];
  return [self.mappingBitMatrix getX:column y:row];
}
 
/**
 * Reads the 8 bits of the standard Utah-shaped pattern.
 *
 * See ISO 16022:2006, 5.8.1 Figure 6
 *
 * @param row Current row in the mapping matrix, anchored at the 8th bit (LSB) of the pattern
 * @param column Current column in the mapping matrix, anchored at the 8th bit (LSB) of the pattern
 * @param numRows Number of rows in the mapping matrix
 * @param numColumns Number of columns in the mapping matrix
 * @return byte from the utah shape
 */
- (int)readUtah:(int)row column:(int)column numRows:(int)numRows numColumns:(int)numColumns {
  int currentByte = 0;
  if ([self readModule:row - 2 column:column - 2 numRows:numRows numColumns:numColumns]) {
    currentByte |= 1;
  }
  currentByte <<= 1;
  if ([self readModule:row - 2 column:column - 1 numRows:numRows numColumns:numColumns]) {
    currentByte |= 1;
  }
  currentByte <<= 1;
  if ([self readModule:row - 1 column:column - 2 numRows:numRows numColumns:numColumns]) {
    currentByte |= 1;
  }
  currentByte <<= 1;
  if ([self readModule:row - 1 column:column - 1 numRows:numRows numColumns:numColumns]) {
    currentByte |= 1;
  }
  currentByte <<= 1;
  if ([self readModule:row - 1 column:column numRows:numRows numColumns:numColumns]) {
    currentByte |= 1;
  }
  currentByte <<= 1;
  if ([self readModule:row column:column - 2 numRows:numRows numColumns:numColumns]) {
    currentByte |= 1;
  }
  currentByte <<= 1;
  if ([self readModule:row column:column - 1 numRows:numRows numColumns:numColumns]) {
    currentByte |= 1;
  }
  currentByte <<= 1;
  if ([self readModule:row column:column numRows:numRows numColumns:numColumns]) {
    currentByte |= 1;
  }
  return currentByte;
}
 
/**
 * Reads the 8 bits of the special corner condition 1.
 *
 * See ISO 16022:2006, Figure F.3
 *
 * @param numRows Number of rows in the mapping matrix
 * @param numColumns Number of columns in the mapping matrix
 * @return byte from the Corner condition 1
 */
- (int)readCorner1:(int)numRows numColumns:(int)numColumns {
  int currentByte = 0;
  if ([self readModule:numRows - 1 column:0 numRows:numRows numColumns:numColumns]) {
    currentByte |= 1;
  }
  currentByte <<= 1;
  if ([self readModule:numRows - 1 column:1 numRows:numRows numColumns:numColumns]) {
    currentByte |= 1;
  }
  currentByte <<= 1;
  if ([self readModule:numRows - 1 column:2 numRows:numRows numColumns:numColumns]) {
    currentByte |= 1;
  }
  currentByte <<= 1;
  if ([self readModule:0 column:numColumns - 2 numRows:numRows numColumns:numColumns]) {
    currentByte |= 1;
  }
  currentByte <<= 1;
  if ([self readModule:0 column:numColumns - 1 numRows:numRows numColumns:numColumns]) {
    currentByte |= 1;
  }
  currentByte <<= 1;
  if ([self readModule:1 column:numColumns - 1 numRows:numRows numColumns:numColumns]) {
    currentByte |= 1;
  }
  currentByte <<= 1;
  if ([self readModule:2 column:numColumns - 1 numRows:numRows numColumns:numColumns]) {
    currentByte |= 1;
  }
  currentByte <<= 1;
  if ([self readModule:3 column:numColumns - 1 numRows:numRows numColumns:numColumns]) {
    currentByte |= 1;
  }
  return currentByte;
}
 
/**
 * Reads the 8 bits of the special corner condition 2.
 *
 * See ISO 16022:2006, Figure F.4
 *
 * @param numRows Number of rows in the mapping matrix
 * @param numColumns Number of columns in the mapping matrix
 * @return byte from the Corner condition 2
 */
- (int)readCorner2:(int)numRows numColumns:(int)numColumns {
  int currentByte = 0;
  if ([self readModule:numRows - 3 column:0 numRows:numRows numColumns:numColumns]) {
    currentByte |= 1;
  }
  currentByte <<= 1;
  if ([self readModule:numRows - 2 column:0 numRows:numRows numColumns:numColumns]) {
    currentByte |= 1;
  }
  currentByte <<= 1;
  if ([self readModule:numRows - 1 column:0 numRows:numRows numColumns:numColumns]) {
    currentByte |= 1;
  }
  currentByte <<= 1;
  if ([self readModule:0 column:numColumns - 4 numRows:numRows numColumns:numColumns]) {
    currentByte |= 1;
  }
  currentByte <<= 1;
  if ([self readModule:0 column:numColumns - 3 numRows:numRows numColumns:numColumns]) {
    currentByte |= 1;
  }
  currentByte <<= 1;
  if ([self readModule:0 column:numColumns - 2 numRows:numRows numColumns:numColumns]) {
    currentByte |= 1;
  }
  currentByte <<= 1;
  if ([self readModule:0 column:numColumns - 1 numRows:numRows numColumns:numColumns]) {
    currentByte |= 1;
  }
  currentByte <<= 1;
  if ([self readModule:1 column:numColumns - 1 numRows:numRows numColumns:numColumns]) {
    currentByte |= 1;
  }
  return currentByte;
}
 
/**
 * Reads the 8 bits of the special corner condition 3.
 *
 * See ISO 16022:2006, Figure F.5
 *
 * @param numRows Number of rows in the mapping matrix
 * @param numColumns Number of columns in the mapping matrix
 * @return byte from the Corner condition 3
 */
- (int)readCorner3:(int)numRows numColumns:(int)numColumns {
  int currentByte = 0;
  if ([self readModule:numRows - 1 column:0 numRows:numRows numColumns:numColumns]) {
    currentByte |= 1;
  }
  currentByte <<= 1;
  if ([self readModule:numRows - 1 column:numColumns - 1 numRows:numRows numColumns:numColumns]) {
    currentByte |= 1;
  }
  currentByte <<= 1;
  if ([self readModule:0 column:numColumns - 3 numRows:numRows numColumns:numColumns]) {
    currentByte |= 1;
  }
  currentByte <<= 1;
  if ([self readModule:0 column:numColumns - 2 numRows:numRows numColumns:numColumns]) {
    currentByte |= 1;
  }
  currentByte <<= 1;
  if ([self readModule:0 column:numColumns - 1 numRows:numRows numColumns:numColumns]) {
    currentByte |= 1;
  }
  currentByte <<= 1;
  if ([self readModule:1 column:numColumns - 3 numRows:numRows numColumns:numColumns]) {
    currentByte |= 1;
  }
  currentByte <<= 1;
  if ([self readModule:1 column:numColumns - 2 numRows:numRows numColumns:numColumns]) {
    currentByte |= 1;
  }
  currentByte <<= 1;
  if ([self readModule:1 column:numColumns - 1 numRows:numRows numColumns:numColumns]) {
    currentByte |= 1;
  }
  return currentByte;
}
 
/**
 * Reads the 8 bits of the special corner condition 4.
 *
 * See ISO 16022:2006, Figure F.6
 *
 * @param numRows Number of rows in the mapping matrix
 * @param numColumns Number of columns in the mapping matrix
 * @return byte from the Corner condition 4
 */
- (int)readCorner4:(int)numRows numColumns:(int)numColumns {
  int currentByte = 0;
  if ([self readModule:numRows - 3 column:0 numRows:numRows numColumns:numColumns]) {
    currentByte |= 1;
  }
  currentByte <<= 1;
  if ([self readModule:numRows - 2 column:0 numRows:numRows numColumns:numColumns]) {
    currentByte |= 1;
  }
  currentByte <<= 1;
  if ([self readModule:numRows - 1 column:0 numRows:numRows numColumns:numColumns]) {
    currentByte |= 1;
  }
  currentByte <<= 1;
  if ([self readModule:0 column:numColumns - 2 numRows:numRows numColumns:numColumns]) {
    currentByte |= 1;
  }
  currentByte <<= 1;
  if ([self readModule:0 column:numColumns - 1 numRows:numRows numColumns:numColumns]) {
    currentByte |= 1;
  }
  currentByte <<= 1;
  if ([self readModule:1 column:numColumns - 1 numRows:numRows numColumns:numColumns]) {
    currentByte |= 1;
  }
  currentByte <<= 1;
  if ([self readModule:2 column:numColumns - 1 numRows:numRows numColumns:numColumns]) {
    currentByte |= 1;
  }
  currentByte <<= 1;
  if ([self readModule:3 column:numColumns - 1 numRows:numRows numColumns:numColumns]) {
    currentByte |= 1;
  }
  return currentByte;
}
 
/**
 * Extracts the data region from a ZXBitMatrix that contains
 * alignment patterns.
 *
 * @param bitMatrix Original ZXBitMatrix with alignment patterns
 * @return BitMatrix that has the alignment patterns removed
 */
- (ZXBitMatrix *)extractDataRegion:(ZXBitMatrix *)bitMatrix {
  int symbolSizeRows = self.version.symbolSizeRows;
  int symbolSizeColumns = self.version.symbolSizeColumns;
 
  if (bitMatrix.height != symbolSizeRows) {
    [NSException raise:NSInvalidArgumentException format:@"Dimension of bitMatrix must match the version size"];
  }
 
  int dataRegionSizeRows = self.version.dataRegionSizeRows;
  int dataRegionSizeColumns = self.version.dataRegionSizeColumns;
 
  int numDataRegionsRow = symbolSizeRows / dataRegionSizeRows;
  int numDataRegionsColumn = symbolSizeColumns / dataRegionSizeColumns;
 
  int sizeDataRegionRow = numDataRegionsRow * dataRegionSizeRows;
  int sizeDataRegionColumn = numDataRegionsColumn * dataRegionSizeColumns;
 
  ZXBitMatrix *bitMatrixWithoutAlignment = [[ZXBitMatrix alloc] initWithWidth:sizeDataRegionColumn height:sizeDataRegionRow];
  for (int dataRegionRow = 0; dataRegionRow < numDataRegionsRow; ++dataRegionRow) {
    int dataRegionRowOffset = dataRegionRow * dataRegionSizeRows;
    for (int dataRegionColumn = 0; dataRegionColumn < numDataRegionsColumn; ++dataRegionColumn) {
      int dataRegionColumnOffset = dataRegionColumn * dataRegionSizeColumns;
      for (int i = 0; i < dataRegionSizeRows; ++i) {
        int readRowOffset = dataRegionRow * (dataRegionSizeRows + 2) + 1 + i;
        int writeRowOffset = dataRegionRowOffset + i;
        for (int j = 0; j < dataRegionSizeColumns; ++j) {
          int readColumnOffset = dataRegionColumn * (dataRegionSizeColumns + 2) + 1 + j;
          if ([bitMatrix getX:readColumnOffset y:readRowOffset]) {
            int writeColumnOffset = dataRegionColumnOffset + j;
            [bitMatrixWithoutAlignment setX:writeColumnOffset y:writeRowOffset];
          }
        }
      }
    }
  }
 
  return bitMatrixWithoutAlignment;
}
 
@end